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驾驶员手伸及界面及操作钮件的合理布置

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天宇 发表于 2014-4-6 12:39:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
   驾驶员手伸及界面及操作钮件的合理布置
     驾驶员的手伸及界面是指驾驶员以正常姿势坐在座椅中、身系安全带、右脚支承于加速踏板踵点上、一手握住方向盘时另一手所能伸及的最大空间轮廓面。驾驶室内的一切手操作钮件、杆件、开关等位置均应在驾驶员手伸及界面之内,这是汽车车身设计的一条重要原则。
关于汽车驾驶员手伸及界面及其应用,国际标准组织已经制定了有关标准。多年来的使用经验证明,这项标准对车内操作杆件、控制钮件、开关等的合理布置及检验有重要的指导意义。手伸及界面的确定及操作件合理布置。
1、汽车驾驶员手伸及界面
汽车驾驶员手伸及界面是指驾驶员以正常姿势坐在座椅中、身系安全带、右脚支承于加速踏板踵点上、一手握住方向盘时另一手所能伸及的最大的空间曲面。
驾驶员的手伸及界面是在实验内手伸及界面测量台上测量得的,测量台上带有三点式安全带的座椅、方向盘、脚踏板等。在座椅前设有测量架,架上有滑动杆。测量架和滑动杆一起可作前后、上下及左右移动。其上的刻度用来被试人员的手伸及范围。为统一实验条件,测量杆的手接触的一端有一25mm的三指抓捏式操作钮件。将测量杆推入到最远的位置。根据三个方向的刻度可整理出驾驶员手伸及界面。
在高度方向上,手伸及界面的0线位于通过H点的水平面上,向上为正,向下为负。在左右方向上,其0线位于通过H点的水平面上,其0线位于通过H点的纵向垂直平面上,驾驶员左侧为正,右侧为负。在汽车的前后方向上,离合加速踏板踵点后方水平距离为
3.png

d处,有一表示手伸及距离的HR基准面如上图示。HR基准面至手伸及界面之间各点的水平距离表示了驾驶员在不同高度及左右方向上是最大可伸及距离。
在实际设计中我们利用国际标准ISO3958来制作手伸及界面,该标准适合于以下尺寸范围的小轿车:坐椅靠背角β                 
最后H点至踵点的垂直距离HZ   130—520mm
H点的水平调节范围Hx              至少为130mm
方向盘直径D                 330—600mm
方向盘倾斜角α               
方向盘中心至踵点水平距离WX   660—152mm
方向盘中心至踵点垂直距离WZ   530—838mm
具体步骤如下:
(1)                  测量出欲检验汽车驾驶室的以下几项尺寸:HZ,D,WX,WZ,α,β,γ与手伸及界面有关的驾驶室尺寸;
(2)                  根据标准中给出的驾驶室尺寸综合因子G的计算公式算出G值。
G=0.0018HZ-0.0197β+0.0027D+0.0106α-0.0011WX+0.0024WZ
+0.0027γ-3.0853
(3)                  按下述公式算出手伸及界面前后方向上基准面HR离踵点的距离d,确定该基准面的位置:
                d=786-99G(mm)
如果(d-HX)<0,该基准面HR纵向地位于加速踏板踵点之后;
如果(d-HX)>0,该基准面HR纵向地位于最后H点处。
(4)  用以下三个正交平面组成坐标系。这三个正交平面是基准面HR、驾驶员坐椅对称平面以及通过最后H点的水平面。
(5根据算出的G值及已确定的男女驾驶员比值,查出相应标准中相应的表格中的数值,做出相应的手伸及界面。
2、驾驶室内操作钮件布置合理性的检验方法
同样利用国际标准ISO3958来检验小轿车驾驶室内操作钮件布置的合理性:
测量出车辆上欲检验的操作钮件离基准面HR的水平距离(测量值)与标准中相应的表格给定值(极限值)相比较,若前者小于后者便认为该手操作钮件布置合理,即可伸及。否则认为不合理,应重新考虑其布置位置。
3、驾驶室尺寸综合因子G
驾驶员在正常坐姿下,由于安全带的约束、踵点的支承及方向盘的限制,其最大伸及空间曲面——手伸及界面一方面与驾驶员自身的伸及能力有关,另一方面还必然与驾驶室的内部设计尺寸有关。驾驶员自身的伸及能力的影响可通过选择各种百分位身材和不同男女驾驶员比例的办法加以考虑。而驾驶室内部设计尺寸对手伸及界面的影响需要利用多元统计分析理论来反映。
研究证明,对手伸及界面有显著影响的驾驶室内部尺寸在分析初期可取以下的九项:
HX——H点至加速踏板踵点的水平距离,mm
HZ——H点至加速踏板踵点的垂直距离,mm
β(或BA)——靠背角,deg
HT——H点的水平行程,即座椅水平调节量,mm
α(或WA)——方向盘倾角,deg
D——方向盘直径,mm
WX——方向盘中心至H点的水平距离,mm
WZ——方向盘中心至H点的垂直距离,mm
PA——臀部角,deg
2.png


以上这些尺寸(如上图示)因车而异,所以是多维变量。对于这类多变量问题,工程中常用因子分析法来寻找出反映上述尺寸影响的综合因子。
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lttjs 发表于 2014-7-10 12:39:07 | 显示全部楼层
楼主辛苦了,非常感谢!











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dzicb 发表于 2014-7-22 11:18:45 | 显示全部楼层
呵呵,好帖,好好看看
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BAW007 发表于 2016-2-18 13:59:34 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享,学海无涯
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逝去的风铃 发表于 2016-5-29 11:47:49 | 显示全部楼层
不错的东西,越学习了
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houjinwen 发表于 2016-6-4 08:23:11 | 显示全部楼层
讲得精彩啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊
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zhuxuguang 发表于 2016-9-21 14:36:30 | 显示全部楼层
楼主辛苦了,非常感谢!
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braqo128 发表于 2018-5-8 17:25:03 | 显示全部楼层
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jpwvu15 发表于 2018-5-17 10:39:39 | 显示全部楼层
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